Antriebseinheit für einen druckaufgeladenen Hochgeschwindigkeitsaxialverdichter

• Subject Area: Fluid Mechanics, Technical Thermodynamics and Thermal Energy Engineering
• Term: Funded in 2018
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 408922712

Beantragt werden Mittel zur Beschaffung einer Antriebseinheit für den Betrieb des am Institut für Turbomaschinen und Fluid-Dynamik vorhandenen Hochgeschwindigkeitsaxialverdichter-Prüfstands im neu errichteten Forschungsbau Dynamik der Energiewandlung am zukünftigen Forschungsstandort Campus Maschinenbau Garbsen. Dieser Prüfstand dient der experimentellen Grundlagenforschung in mehrstufigen Axialverdichtern mit den Schwerpunkten Aerodynamik, Aeroelastik und Aeroakustik. Sollen Mehrstufeneffekte ausgeschlossen werden, können auch einstufige Versuchsverdichter betrieben werden. Der Prüfstand bietet einen axialen Bauraum für Rotoren mit bis zu 6 Laufschaufelreihen. Für Hochgeschwindigkeitsversuche bei transsonischer Anströmung der Laufbeschaufelung ist der Prüfstand mit Gleitlagern ausgestattet. In Kombination mit einer Ölkonditionierung bietet diese Gleitlagerung eine maximale Dämpfung der Rotoreigenschwingungen und ermöglicht damit einen rotordynamisch überkritischen Betrieb bei maximalen Betriebsdrehzahlen bis zu 20.000 min-1. Die bisherige Antriebseinheit bestehend aus einem Gleichstrommotor und einem Planetengetriebe ermöglicht zwar Betriebsdrehzahlen bis 19.500 min-1, jedoch ist die Leistung getriebeseitig auf nur 950 kW begrenzt. Infolgedessen können aerodynamisch hochbelastete Hochgeschwindigkeitsaxialverdichter mit mehr als zwei Stufen nur im gedrosselten Zustand bei reduzierten Eintrittsdrücken betrieben werden. Die neue Antriebseinheit mit einer Leistung von 2 MW soll einen Mach- und Reynolds-Zahl-ähnlichen Versuchsbetrieb mehrstufiger Axialverdichter jenseits dieser aktuellen infrastrukturellen Grenze ermöglichen.

• DFG Programme: Major Research Instrumentation
• Major Instrumentation: Antriebseinheit für einen druckaufgeladenen Hochgeschwindigkeitsaxialverdichter
• Instrumentation Group: 8010 Gasverdichter, Kompressoren
• Applicant Institution: Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover
• Leader: Professor Dr.-Ing. Jörg Seume